一種鋰離子電池負極極片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型本實用新型涉及電池制備領域，具體涉及鋰離子電池制備領域。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池以其能量密度高、循環壽命好，環境友好及其價格低廉而受到市場的青睞，而負極極片又是組成鋰離子電池的關鍵部分，并影響到鋰離子電池的循環壽命、倍率性能及其安全性能，目前鋰離子電池負極極片主要采用在銅箔集流體表面涂覆人造石墨、天然石墨，并經過切片、輥壓等工序制作而成，比如專利(CN201520109398.2)公開了鋰離子電池負極極片及鋰離子電池，該鋰離子電池負極極片包括集流體以及粘結在集流體表面上的天然石墨球，所述天然石墨球之間的空隙中設置有人造石墨球，以提高循環穩定性能，同時提高了負極極片的壓實密度和導電性能，但是其存在材料的克容量低，長期循環會造成極片膨脹，難以產業化推廣使用，目前市場急需一種既能提高材料壓實密度，又能提高材料克容量的負極材料。
[0003]市場也有一些硅碳的負極材料，但由于膨脹率高，造成其鋰離子電池循環壽命差。
【發明內容】
[0004]本實用新型公開了一種鋰離子電池負極極片，不但解決了負極材料存在克容量低、壓實密度低及其導電率低的問題，還具有克容量高、壓實密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
[0005]本實用新型提供一種鋰離子電池負極極片，所述的負極極片中間設有集流體1，集流體I的兩面設有硅碳負極2，硅碳負極2的每個硅碳粒子之間設有空心碳球3，所述的硅碳負極2和空心碳球3是采用粘結劑粘結在集流體I的兩面。
[0006]所述的娃碳負極2的娃碳粒子呈現球形或橢圓形，娃碳粒子的直徑為15?20μηι，所述的空心碳球3的直徑為0.3?0.8μπι，所述的集流體I是采用雙光銅箔，厚度為8?12μπι。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]由于球形結構的硅碳負極和空心碳球之間可以產生協同作用，即硅碳負極大的顆粒之間摻雜小粒徑的空心碳球，使其硅碳負極在充放電過程中造成材料膨脹，空心碳球可以減緩材料的膨脹率，提高其材料的結構穩定性；同時空心碳球具有高的導電率和比表面積，又可以提尚娃碳負極的導電性和吸液能力，并因此提尚材料的倍率性能和循環性能。
[0009]大顆粒硅碳負極與小顆粒空心碳球之間的相互摻雜可以降低材料之間的孔隙，從而提高材料的壓實密度，同時大小顆粒的合理分布又可以提高兩種材料之間的接觸面積提高其材料的電導率，減小負極極片的極化，不但解決了負極材料存在克容量低、壓實密度低及其導電率低的問題，還具有克容量高、壓實密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的負極極片的結構示意圖。
[0011]圖中符號說明:集流體1、硅碳負極2、空心碳球3。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實用新型提供一種鋰離子電池負極極片，所述的負極極片中間設有集流體I，集流體I的兩面設有硅碳負極2，硅碳負極2的每個硅碳粒子之間設有空心碳球3，所述的硅碳負極2和空心碳球3是采用粘結劑粘結在集流體I的兩面。
[0013]所述的硅碳負極2的硅碳粒子呈現球形或橢圓形，硅碳粒子的直徑為18μπι，所述的空心碳球3的直徑為0.4μπι，所述的集流體I是采用雙光銅箔，厚度為8?12μπι。
[0014]所述的硅碳負極2與空心碳球3的質量比，硅碳負極:空心碳球=100: 50。
[0015]所述的粘結劑由以下材料配比而成:
[0016]磷酸9.1%、乙醇2.5%、聚偏氟乙烯36.8、Ν_甲基吡咯烷酮ΝΜΡ8.6%、酚醛樹脂7.2%、氨基樹脂2.8%、聚丙烯酸脂8%、羧甲基纖維素鈉3.1%、聚丙烯酸酯類三元共聚物乳膠16.6%、聚酰亞胺5.3%。
[0017]所述負極極片的制備方法包括以下生產步驟:
[0018]步驟①將硅碳負極2與空心碳球3采用干混方式在三維混料機中混合均勻，得到混合料Α，
[0019]步驟②在混合過程中，先把粘結劑中的N-甲基吡咯烷酮匪P、聚偏氟乙烯PVDF、聚丙烯酸酯類三元共聚物乳膠LA132部分材添加到混合料A之中，再攪拌I小時，
[0020]步驟③再把粘結劑剩余部分材料添加到混合料A之中攪拌，得到混合材料B，
[0021]步驟④將混合材料B抽真空后，涂覆在銅箔I表面，干燥后就得到負極極片。
[0022]由于球形結構的硅碳負極和空心碳球之間可以產生協同作用，即硅碳負極大的顆粒之間摻雜小粒徑的空心碳球，使其硅碳負極在充放電過程中造成材料膨脹，空心碳球可以減緩材料的膨脹率，提高其材料的結構穩定性；同時空心碳球具有高的導電率和比表面積，又可以提尚娃碳負極的導電性和吸液能力，并因此提尚材料的倍率性能和循環性能。
[0023]大顆粒硅碳負極與小顆粒空心碳球之間的相互摻雜可以降低材料之間的孔隙，從而提高材料的壓實密度，同時大小顆粒的合理分布又可以提高兩種材料之間的接觸面積提高其材料的電導率，減小負極極片的極化，不但解決了負極材料存在克容量低、壓實密度低及其導電率低的問題，還具有克容量高、壓實密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
[0024]最后應說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種鋰離子電池負極極片，其特征在于:所述的負極極片中間設有集流體(I)，集流體(I)的兩面設有硅碳負極(2)，硅碳負極(2)的每個硅碳粒子之間設有空心碳球(3)，所述的硅碳負極(2)和空心碳球(3)是采用粘結劑粘結在集流體(I)的兩面。2.如權利要求1所述一種鋰離子電池負極極片，其特征在于，所述的硅碳負極(2)的硅碳粒子呈現球形或橢圓形，硅碳粒子的直徑為15?20μπι，所述的空心碳球(3)的直徑為0.3?0.8μηι，所述的集流體(I)是采用雙光銅箔，厚度為8?12μηι。
【專利摘要】本實用新型一種鋰離子電池負極極片，電池制備領域，具體涉及鋰離子電池制備領域，其特征在于：所述的負極極片中間設有集流體（1），集流體（1）的兩面設有硅碳負極（2），硅碳負極（2）的每個硅碳粒子之間設有空心碳球（3），所述的硅碳負極（2）和空心碳球（3）是采用粘結劑粘結在集流體（1）的兩面。本實用新型不但解決了負極材料存在克容量低、壓實密度低及其導電率低的問題，還具有克容量高、壓實密度大的特性，能適用于高能能量密度鋰離子電池。
【IPC分類】H01M10/0525, H01M4/1393, H01M4/62, H01M4/134, H01M4/133, H01M4/1395
【公開號】CN205264801
【申請號】CN201521057302
【發明人】薛永, 謝志懋
【申請人】佛山市南海區欣源電子有限公司, 廣東欣源智能電子有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月17日